项目六叮咚门铃的制作

1、叮咚门铃的制作六六目目项项项目引导项目引导返回叮咚门铃电路图项目要求1、按下开关后，扬声器发出“叮”的响声，松开手后，扬声器发出“咚”的响声。 2、“叮咚”的声音要求悦耳，响声持续时间合适。返回制作叮咚门铃要求如下：学习目标 会筛选常用电子元器件。 能完成叮咚门铃的安装与调试。知识目标知识目标能力目标能力目标 了解脉冲的产生与变换的基本概念；掌握555定时器的结构框图和工作原理；熟悉555定时器的应用电路及其工作原理；掌握555定时器应用电路的设计方法；掌握叮咚门铃的电路组成与工作原理。返回项目学习知识链接1 555定时器的电路结构及其功能知识链接2 555集成电路的应用举例返回返回知识链接1

2、 555定时器的电路结构及其功能一、555定时器的电路结构电压比较器的功能： v+ v-，vO=1 v+ v-，vO=0由以下几部分组成：（1）三个5k电阻组成的 分压器。（2）两个电压比较器 C1和C2。C1v+vvOCC&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)电源复位v阈值输入控制电压触发输入O(7)vT,放电端(1)（3）基本RS触发器（4）放电三极管T及缓冲器G。CC&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)电源复位v阈值输入控制电压触发输入O(7)vT,放电端(1)12658437O

3、v,vI2I1vvICVCCvO555DR电路符号返回二工作原理（1）4脚为复位输入端（ RD ），当RD为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出vo为低电平。正常工作时，应将其接高电平。（2）5脚为电压控制端，当其悬空时，比较器C1和C2的比较电压分别为2/3VCC 和1/3VCC 。CC&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)电源复位v阈值输入控制电压触发输入O(7)vT,放电端(1)1/3VCC2/3VCC返回（3）2脚为低触发输入端，6脚为高触发输入端，两端的电位高低控制比较器C1和C2的输出，从而控制RS触发器，决定输出状态。CC

4、&1RSG5k5k5k12VRvvvCCDICI1I2O(2)(6)(5)(8)(4)(3)电源复位v阈值输入控制电压触发输入O(7)vT,放电端(1)1/3VCC2/3VCC高触发高触发输入输入低触发低触发输入输入复复位位输输出出vI1vI2RDvo2/3VCC2/3VCC2/3VCC1/3VCC1/3VCC1/3VCC0111010不变功能表功能表返回知识链接2 555集成电路的应用举例返回一、多谐振荡器能产生矩形脉冲波的自激振荡器1. 电路组成及工作原理26VCCRDO5 55 55 53vI2I1v84v7RRVCC12C150.01FC1vCP2/3VCC1/3VCC输出波形C的充、

5、放电电压波形充电回路放电回路2. 振荡频率的估算（1）电容充电时间T1（2）电容放电时间T2（3）电路振荡周期T T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C（5）输出波形占空比qCRRT)(7 . 0211CRT227 . 0 CRRTf)2(43. 1121 212112RRRRTTq （4）电路振荡频率fTT1T20vctvo0t2/3VCC1/3VCC26VCCRDO5 55 55 53vI2I1v84v7RRVCC12C150.01 FC1vCP充电回路放电回路返回3、占空比可调的多谐振荡器电路 可计算得： T1=0.7R1C T2=0.7R2C 占空比：2112111RRRTTTTTq

6、26VCCRDO5553vI2I1v84v7VCCC150.01FC1vCDD121R2R 利用二极管的单向导电性，把电容C充电和放电回路隔离开，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器。充电回路：Vcc-R1-D1-C放电回路：C-D2-7脚-GND返回二、单稳态触发器 单稳态触发器有一个稳态和一个暂稳态；在触发脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳态。1. 电路组成及工作原理26VCCRDO5553vI2I1v84v7VCCC15vCvIRC0.011F返回(3)vV1/3VCCSC C(8)&C&I2C(7)I5k放电端5k(1)C2/3VGR5kv

7、v1CR2v(6)C C1I1T&(2)v(4)O26VCCRDO5553vI2I1v84v7VCCC15vCvIRC0.011F（1）无触发信号输入时电路工作在稳定 状态。当vI=1时，电路工作在稳定 状态，即vO=0，vC=0。（2）vI下降沿触发 当vI下降沿到达时，vO由0跳变 为1，电路由稳态转入暂稳态。2Ov3CCOtVOtCvOItv工作原理返回（3）暂稳态的维持时间在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。时间常数1=RC，vC由0V开始增大，在vC上升到2/3VCC之前，电路保持暂稳态不变。26VCCRDO5553vI2I1v84v7VCCC15vCvIRC0.011F

8、（3）暂稳态的维持时间电容C的充电过程（4）自动返回当vC上升至2/3VCC时，vO变0，电路由暂稳态转入稳态。（5）恢复过程当暂稳态结束后，C通过饱和导通的T放电，时间常数 2=RCESC，由于RCES很小，所以放电很快。C放电完毕，恢复过程结束。2Ov3CCOtVOtCvOItv返回2Ov3CCOtVOtCvOItv2. 主要参数估算（1）输出脉冲宽度TwTwreWttTf 11minmaxCRtW1 . 1（2）恢复时间tre tre=（35）2（3）最高工作频率fmax vI周期的最小值： Tmin= tWtre 最高工作频率:TTW返回uo&uiuAuo(a) 电路示意图(b) 波形

9、图单稳态触发器uououiuAtpuiuotpOVIV电路符号 具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。1. 电路组成及工作原理电路组成三、施密特触发器26VCCRDO5555553vI2I1v84v7VCC2C150.01uFC1vi1265VCCRDO5553Ov7vvI2I1vIC8412IvCCVVCC 2Rv返回Cv5kS1(2)2/3V(7)(6)v&放电端I1(3)GV&vO 1CC(4)TC CCI2(8)5k5k2RC C(1)&11/3VVO 21RvIvCC2电路组成返回1265VCCRDO5553Ov7vvI2I1vIC8412IvCCVV

10、CC 2RvvItO1vt1/3VCC2/3VCC工作原理：（1）ui=0V时，比较器输出C1=1；C2=0，则Q=1，=0（2）当ui上升到2/3VCC时比较器输出C1=0；C2=1，则Q=0，=1（3）当ui下降到1/3VCC时比较器输出C1=1；C2=0，则Q=1，=0返回2. 电压滞回特性和主要参数（a）上限阈值电压： VT+=2/3VCC （b）下限阈值电压： VT=1/3VCC（3）回差电压：VT= VT+VT=1/3VCC 1/3VCCVoVi0传输特性VOHVOL2/3VCCvItO1vt1/3VCC2/3VCCVT+VT VTVT+VT VT返回应用举例：应用举例：由由555

11、定时器构成的施密特触发器定时器构成的施密特触发器Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 电路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制电压调节回差（1）当 ui0 时，由于比较器 C1=1、C2=0，触发器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1。ui升高时，在未到达 2VCC/3 以前，uo1uo1 的状态不会改变。Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 电路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制电压调节回差（1）当 ui0 时，由于比较器 C1=1、C2=

12、0，触发器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1。ui升高时，在未到达 2VCC/3 以前，uo1uo1 的状态不会改变。（2）ui升高到 2VCC/3 时，比较器 C1输出为 0、C2输出为 1，触发器置 0，即Q0、1Q，uo1=uo=0。此后，ui上升到 VCC，然后再降低，但在未到达VCC/3 以前，uo1uo0 的状态不会改变。Rui8 46 7 555 32 5 1uo1+VCCuiuott00(a) 电路(b) 工作波形+VCC1uouCOUT+UT2VCC/3VCC/3控制电压调节回差（1）当 ui0 时，由于比较器 C1=1、C2=0，触发器置 1，即 Q1、0Q，uo1uo1

13、。ui升高时，在未到达 2VCC/3 以前，uo1uo1 的状态不会改变。（2）ui升高到 2VCC/3 时，比较器 C1输出为 0、C2输出为 1，触发器置 0，即Q0、1Q，uo1=uo=0。此后，ui上升到 VCC，然后再降低，但在未到达VCC/3 以前，uo1uo0 的状态不会改变。 用作接口电路将缓慢变化的输入信号，转换成为符合TTL系统要求的脉冲波形。用作整形电路把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。正正弦弦波波振振荡荡器器1VO输入输出VT+VT-应用举例返回 用于脉冲鉴幅从一系列幅度不同的脉冲信号中，选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。 VIOV1ItVT-T+V0VOV0t应用举

14、例返回分析右图电路并回答问题：（1）该电路为单稳态触发器还是无稳态触发器？（2）当R=1k、C=20uF时，请计算电路的相关参数。（对单稳态触发器而言计算脉宽，对无稳态触发器而言计算周期）返回工作任务返回（1）小组制订工作计划。（2）完成叮咚门铃的逻辑电路设计。（3）画出布线图。（4）完成叮咚门铃电路所需元器件的购买与检测。（5）根据布线图制作叮咚门铃电路。（6）完成叮咚门铃电路功能检测和故障排除。（7）通过小组讨论完成电路的详细分析及编写项目实训报告。电路工作原理：当按下按钮AN后，电源经VD2对C1充电。当集成块脚（复位端）电压大于1V时，电路振荡，扬声器中发出“叮”声。 松开按钮AN，C1经R3放电，此时集成块脚继续维持高电平而保持振荡，但这时因R1电阻也接入振荡电路，振荡频率变低，使扬声器发出“咚”声。当C1电容器上的电能释放一定时间后，脚电压低于1V，此时电路将停止振荡。再按一次按钮，电路将重复上述过程。 制作指导返回声音好难听啊！怎么办？返回项目验收内容一：IC的识别与检测（1）简述555各引脚的功能。（2）根据功能表简述其使用注意事项。返回内容二：项目功能测试（1）分组汇报项目的学习与制作情况。（2）分组通电演示电路功能并回答有关问题。 内容三：项目功能测试（1）在应用中,555的4号引脚都是直接接地。（ ）（2）施密特触发